Étude de la structure spatio-temporelle de la variabilité intra-saisonnière dans les couches superficielles de l'océan Atlantique tropical PDF Download
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Author: Gabriela Athié de Velasco Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Dans l’Océan Atlantique Tropical, de la variabilité aux échelles intra-saisonnières (2-50 jours) se manifeste en surface avec des périodes différentes selon leur origine dynamique le vent haute-fréquence ou les instabilités océaniques. L’analyse des données satellite de SI-A et SST, ainsi que d’une modèle numérique a permis de montrer un signal entre 20 et 50 jours qui domine la variabilité intra-saisonnière l’Ouest de 10°W dans l’Atlantique Tropical et correspondent à des ondes tropicales d’instabilité (TIW5). Deux régions de variabilité entre 20-50 jours ont pu être identifiées. La première est confinée dans une étroite bande équatoriale avec une structure en latitude correspondant à une onde de Yanaï à des périodes entre 25 et 35 jours. La deuxième est localisée de part et d’autre de l’équateur, où le TlWs présentent une structure cross-équatoriale plus complexe et plus variable dans le temps, ce qui suggère la présence de plusieurs ondes de Rossby intra-saisonnières avec des périodes entre 30 et 50 jours. Cette étude met ainsi en évidence la nature ondulatoire des TIWs et suggère que les TIWs résultent de la combinaison de plusieurs ondes équatoriales intra-saisonnières. Une étude numérique, en utilisant différents champs de vent comme forçages, révèle que les caractéristiques de la variabilité infra- saisonnière dans les couches supérieures de l’Atlantique Tropical sont fortement dépendantes du forçage du vent. Les vents haute- fréquence génèrent de la variabilité entre 2-10 jours qui diminuent de façon significative l’amplitude des TIWs dans la couche mélangée de surface, modifiant ainsi les caractéristiques de la variabilité intra-saisonnière de la SST.
Author: Gabriela Athié de Velasco Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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Dans l’Océan Atlantique Tropical, de la variabilité aux échelles intra-saisonnières (2-50 jours) se manifeste en surface avec des périodes différentes selon leur origine dynamique le vent haute-fréquence ou les instabilités océaniques. L’analyse des données satellite de SI-A et SST, ainsi que d’une modèle numérique a permis de montrer un signal entre 20 et 50 jours qui domine la variabilité intra-saisonnière l’Ouest de 10°W dans l’Atlantique Tropical et correspondent à des ondes tropicales d’instabilité (TIW5). Deux régions de variabilité entre 20-50 jours ont pu être identifiées. La première est confinée dans une étroite bande équatoriale avec une structure en latitude correspondant à une onde de Yanaï à des périodes entre 25 et 35 jours. La deuxième est localisée de part et d’autre de l’équateur, où le TlWs présentent une structure cross-équatoriale plus complexe et plus variable dans le temps, ce qui suggère la présence de plusieurs ondes de Rossby intra-saisonnières avec des périodes entre 30 et 50 jours. Cette étude met ainsi en évidence la nature ondulatoire des TIWs et suggère que les TIWs résultent de la combinaison de plusieurs ondes équatoriales intra-saisonnières. Une étude numérique, en utilisant différents champs de vent comme forçages, révèle que les caractéristiques de la variabilité infra- saisonnière dans les couches supérieures de l’Atlantique Tropical sont fortement dépendantes du forçage du vent. Les vents haute- fréquence génèrent de la variabilité entre 2-10 jours qui diminuent de façon significative l’amplitude des TIWs dans la couche mélangée de surface, modifiant ainsi les caractéristiques de la variabilité intra-saisonnière de la SST.
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LES OBSERVATIONS COURANTOMETRIQUES DANS LA PARTIE CENTRALE DE L'OCEAN ATLANTIQUE EQUATORIAL PROFOND REVELENT LA PRESENCE DE FLUCTUATIONS A PERIODES ANNUELLE ET SEMI-ANNUELLE SUR LA COMPOSANTE ZONALE DE LA VITESSE ESSENTIELLEMENT. L'ANALYSE DES DONNEES MONTRE QUE LA STRUCTURE SPATIO-TEMPORELLE DU SIGNAL BASSE-FREQUENCE EST COHERENTE AVEC LA DYNAMIQUE DES ONDES EQUATORIALES. UNE ETUDE DE PROCESSUS EST MENEE POUR COMPRENDRE LA REPONSE D'UN BASSIN EQUATORIAL AU FORCAGE PERIODIQUE PAR LA TENSION ZONALE DU VENT. L'ENERGIE DU VENT ATTEINT L'OCEAN PROFOND PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA PROPAGATION VERTICALE D'ONDES EQUATORIALES. UNE ONDE DE ROSSBY DE MODE MERIDIEN 1, EXCITEE PRES DE LA SURFACE A LA FRONTIERE EST DU BASSIN, DOMINE LA REPONSE DANS LA PARTIE OUEST DU BASSIN. ELLE TRAVERSE LE BASSIN D'EST EN OUEST ET SE REFLECHIT A LA FRONTIERE OUEST EN UNE ONDE DE KELVIN. DANS LA PARTIE EST DU BASSIN, LA REPONSE EST PLUS COMPLEXE CAR PLUSIEURS ONDES D'AMPLITUDES COMPARABLES SE SUPERPOSENT. LA REPONSE, PEU SENSIBLE AUX PARAMETRES DU FORCAGE, PEUT ETRE CONSIDEREE COMME LINEAIRE DANS LES COUCHES PROFONDES DU MODELE. SON AMPLITUDE DEPEND DE LA TAILLE DU BASSIN ET DE LA FREQUENCE DU FORCAGE ; UN PHENOMENE DE RESONANCE APPARAIT D'AILLEURS A PERIODE SEMI-ANNUELLE. LA TRANSMISSION DE L'ENERGIE, DE LA SURFACE VERS LES COUCHES PROFONDES, SE FAIT DANS LA PARTIE EST DU BASSIN LORS DE LA REFLEXION D'UNE ONDE DE KELVIN, FORCEE EN SURFACE, EN ONDES DE ROSSBY LONGUES. LES COURANTS MOYENS, PLUTOT QUE LA STRATIFICATION, APPARAISSENT COMME UNE GENE A LA PROPAGATION DES ONDES DANS LES COUCHES DE SURFACE. LA PRESENCE D'UN RELIEF SOUS-MARIN NE MODIFIE PAS LA NATURE DE LA REPONSE. IL EST SIMPLEMENT UNE BARRIERE A LA PROPAGATION DES ONDES INCIDENTES. CETTE ETUDE DE PROCESSUS PERMET DE COMPRENDRE LES PREMIERS RESULTATS D'UN MODELE HAUTE-RESOLUTION DE L'OCEAN ATLANTIQUE EQUATORIAL.
Author: Casimir Yélognissè Da-Allada Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 143
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The objective of this thesis is to study the variability of the ocean sea surface salinity (SSS) in the tropical Atlantic Ocean, at seasonal and interannual time scales. To achieve this, we used in-situ and satellite data as well as results of ocean models. We have shown that the density and the quality of the available observations allows us to approach the salinity balance in the mixed-layer in the whole tropical Atlantic basin and mixed-layer salinity balance is more sensitive to currents than to freshwater flux. We investigate the main mechanisms which modulate the variability of the SSS in the tropical Atlantic and especially in the Gulf of Guinea.In the western and north-eastern tropical Atlantic Ocean, the seasonal variability of SSS is controlled by advection and freshwater flux whereas, in the central basin, the salinity balance is mostly due to freshwater flux. In the Gulf of Guinea, freshwater flux does not play a key role as in previous regions and the seasonal cycle of SSS is a balance between the vertical processes (advection and diffusion) that increase SSS and the horizontal advection which decrease the SSS. We focus our analysis of SSS interannual variability in the Gulf of Guinea. Results indicate that in the northern region and in the equatorial region, SSS changes are due to changes in precipitations and evaporation and changes in oceanic processes (advection and vertical diffusion) while in the southern Gulf of Guinea only oceanic process changes can explain SSS anomalies. We noted an SSS increase in the northeastern Gulf of Guinea during the period 2002-2009. We argue that it is due mainly to decrease precipitation in this region. Finally, we also showed that the effect of the runoff is to amplify the signal of SSS and can impact the mixed layer depth, the surface currents and the sea surface temperature.
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POUR ETUDIER LES MECANISMES COMPLEXES QUI LIENT OCEANS TROPICAUX ET ATMOSPHERE GLOBALE SUR DES ECHELLES DE TEMPS DE L'ORDRE DE QUELQUES ANNEES, NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE SIMPLE D'OCEAN TROPICAL SUSCEPTIBLE D'ETRE EFFICACEMENT COUPLE A UN MODELE ATMOSPHERIQUE. C'EST UN MODELE A DEUX COUCHES ET DEMIE, DE DYNAMIQUE NON LINEAIRE, AUQUEL ON PEUT AJOUTER UNE EQUATION THERMODYNAMIQUE INDEPENDANTE PERMETTANT D'OBTENIR LA VALEUR DE LA TEMPERATURE DE SURFACE. NOTRE ETUDE S'EST LIMITEE A L'OCEAN ATLANTIQUE, PLUS PETIT ET PLUS DIFFICILE A MODELISER QUE L'OCEAN PACIFIQUE, MAIS RICHE DE NOMBREUSES OBSERVATIONS NECESSAIRES POUR FORCE LE MODELE ET EVALUER LE REALISME DE SES SORTIES. NOUS AVONS D'ABORD CHOISI LES PARAMETRES REGLANT LA DYNAMIQUE DU MODELE EN OPTIMISANT LE CYCLE SAISONNIER CLIMATOLOGIQUE DES COURANTS DE SURFACE ET DE LA HAUTEUR DYNAMIQUE. LA COMPARAISON MODELE-OBSERVATIONS A PU ETRE EFFECTUEE QUANTITATIVEMENT GRACE A LA METHODE STATISTIQUE MULTIVARIEE DEVELOPPEE AU LODYC, QUI PERMET DE TENIR COMPTE DES INCERTITUDES DE TOUTES LES DONNEES, AUSSI BIEN CELLES QUI FORCENT LE MODELE QUE CELLES UTILISEES COMME REFERENCE POUR SES SORTIES. NOUS AVONS ENSUITE MIS AU POINT LA VERSION DU MODELE DONNANT LA TEMPERATURE DE SURFACE. L'EQUATION THERMODYNAMIQUE SUPPLEMENTAIRE FAIT INTERVENIR LA TEMPERATURE DE L'EAU ENTRAINEE A LA BASE DE LA COUCHE MELANGEE ; NOUS EN AVONS DEVELOPPE UNE NOUVELLE PARAMETRISATION SUPPOSANT SIMPLEMENT QUE LE PROFIL DE TEMPERATURE DANS LA THERMOCLINE EST CONVENABLEMENT DECRIT PAR UNE FONCTION POLYNOMIALE DE BAS DEGRE. GRACE A CETTE PARAMETRISATION NOUS POUVONS TENIR COMPTE DE LA VARIATION SPATIALE DES PROFILS OBSERVES EN CHOISISSANT UNE FONCTION POLYNOMIALE DIFFERENTE SUIVANT LA PROFONDEUR DE LA THERMOCLINE. NOUS AVONS ALORS UTILISE LE MODELE POUR REALISER VINGT ANS DE SIMULATION DE TEMPERATURE DE SURFACE. NOUS AVONS, EN DERNIER, EFFECTUE L'ANALYSE DETAILLEE DE LA VARIABILITE SAISONNIERE ET INTERANNUELLE DE LA TEMPERATURE DE SURFACE DE L'ATLANTIQUE TROPICAL ET EVALUE LA CAPACITE DU MODELE A LES REPRESENTER
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UN MODELE LINEAIRE A MODES VERTICAUX REPRESENTANT LE BASSIN ATLANTIQUE TROPICAL A ETE FORCE PAR DES TENSIONS DE VENT PROVENANT DU CENTRE EUROPEEN POUR LES PREVISIONS METEOROLOGIQUES A MOYEN TERME (ECMWF) ET MODIFIEES PAR CARDONE ET TOURRE PENDANT LES ANNEES SEQUAL-FOCAL (82-83-84). LES RESULTATS DU MODELE ONT ETE ANALYSES ET MONTRENT LES CARACTERISTIQUES MAJEURES DES ANNEES 1982 A 1984 NOTAMMENT L'EVENEMENT CHAUD DE 1984. CES RESULTATS ONT ETE COMPARES AVEC CEUX DU MODELE FORCE PAR UNE TENSION DE VENT UNIFORME, ZONALE ET PERIODIQUE SUR UN AN AINSI QU'AVEC CEUX DU MODELE FORCE PAR LES TENSIONS DE VENT MENSUELLES MOYENNES, AFIN D'ESTIMER LA CONTRIBUTION DE LA COMPOSANTE SAISONNIERE DE LA REPONSE A LA TENSION DU VENT ZONALE. L'EXPERIENCE A PERMIS DE MONTRER QUE LE CYCLE SAISONNIER DOMINE LES VARIATIONS INTERANNUELLES PENDANT 1982 A 1984. UNE ETUDE DE SENSIBILITE DU MODELE A LA STRATIFICATION A ETE FAITE ET MONTRE QUE L'AMPLITUDE DE LA REPONSE VARIE DU SIMPLE AU DOUBLE SELON LE PROFIL DE DENSITE CHOISI. LES STRUCTURES CHANGENT TRES PEU ET IL N'Y A QU'UN FAIBLE DECALAGE DANS LE TEMPS. LES RESULTATS DU MODELE ONT FINALEMENT ETE CONFRONTES AUX DONNEES DES CAMPAGNES FOCAL A L'EQUATEUR ET DU MOUILLAGE FOCAL A 4#OW. ON VOIT NEANMOINS UNE GRANDE SIMILITUDE AVEC LES RESULTATS DU MODELE. LA LINEARISATION AUTOUR D'UN PROFIL UNIQUE DE DENSITE CONDITIONNE LA CAPACITE DU MODELE A CALCULER DES AMPLITUDES REALISTES DE LA PRESSION. LA PRESSION DYNAMIQUE QUI REAGIT DE FACON TRES LINEAIRE PRESENTE MALGRE CELA UNE VARIABILITE TEMPORELLE REALISTE PAR RAPPORT AUX OBSERVATIONS
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L'étude des impacts du changement climatique actuel est soumise à plusieurs contraintes. Premièrement, si avant la révolution industrielle la variabilité du climat est uniquement conduite sur une large gamme d’échelle par des forçages naturels, cela n’est pas le cas au XXe siècle. Deuxièmement, les effets de ce changement montrent des variations significatives à l’échelle régionale. Ainsi, sur la base d’analyses spectrales, ces travaux réexaminent l’instabilité spatio-temporelle des téléconnexions entre la variabilité climatique globale du secteur Atlantique et les climats régionaux du NW Europe et de l’Afrique de l’Ouest. L'examen des longues séries climatiques de l’Angleterre et du Nord de la France révèle des tendances similaires pour les températures, mais désappariée pour les précipitations. Différente phase de renforcement des échelles de variabilité multi- et inter-décennale ont été détectée, ce qui suggère des « fluctuations » du control climatique global. Sur ces échelles, la relation statistique entre les températures et l’Oscillation Multi-décennale Atlantique (AMO) est marquée par un changement de phase au XIXe siècle. Les précipitations semblent cohérentes avec l’indice AMO à l’échelle 30-60 ans et avec l’Oscillation Nord Atlantique (NAO) aux échelles 50-80 et 16-23 ans. Toutefois, la relation NAO/pluie présente une grande instabilité en raison des fluctuations spatiales des régimes NAO. Après le Petit Age Glaciaire, les deux pôles semblent glisser vers le SW en hiver et printemps. De plus, une fraction de la variance du champ Nord-Atlantique de pression au niveau de la mer (SLPs), capturée par l’indice NAO, pourrait être associée à d’autres régimes atmosphériques. En Afrique de l’Ouest, l’étude des fluctuations temporelles de la variabilité des précipitations sahéliennes révèle une organisation zonale, plus particulièrement exacerbée à l’échelle quasidécennale. Les téléconnexions avec les températures de surface (SSTs) de l’Atlantique, qui s’organise différemment suivant l’échelle de variabilité, présentent également des modifications d’Est en Ouest. Au cours du XXe siècle, les précipitations au Sahel semblent rarement s’établir simultanément avec les SSTs Atlantique Nord et Tropical Sud. Une relation en phase avec les SSTs de l’Atlantique Nord s’effectue uniquement lors des périodes humides (e.g. années 1950) aux échelles multi- ou quasi-décennale. Ces téléconnexions sont orientées selon un plan NW-SE, ce qui suggère des modulations non-uniformes du balancement de la ZCIT. Les téléconnexions avec les SSTs de l’Atlantique Tropical Sud sont associées à une structure dipolaire opposant les régions guinéenne et sahélienne. Cela s’accorde donc avec des modulations de la position latitudinales de la ZCIT. Néanmoins, celle-ci dépendrait de l’échelle, de la période étudiée et de l’état des SSTs du Pacifique. Les anomalies quasidécennales impliquées dans ces contrastes zonaux varient au cours du temps. Dans les années 1950/60, le flanc occidental de l’Afrique de l’Ouest montre des variations du flux d’Harmattan, des mouvements ascendant sur la région sahélienne et des mouvements subsidents subtropicaux. Dans les années 1970/80, des fluctuations du gradient interhémisphérique de pression et température pourrait conduire des variations du flux de mousson, et plus généralement des décalages nord/sud de la ZCIT.
Author: Yves Tanguy (auteur d'une thèse de sciences).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 186
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Les mesures in-situ permettent une bonne connaissance de la structure interne de l'océan, mais à des résolutions spatiales et temporelles limitées. A l'inverse les mesures satellites ont une bonne résolution spatio-temporelle mais ne donnent pas accès aux structures internes. L'inversion est la problématique de reconstruction de structures internes à l'aide des données de surface, appliquée ici à la température. L'analyse des observations de température et de salinité des missions ARAMIS (Altimétrie sur un Rail Atlantique et Mesure In-Situ) réalisées entre 2002 et 2008 met en avant le phénomène des couches barrières. Il est ainsi possible de confronter les différentes hypothèses sur leur formation. Elle permet également de déterminer les zones où l'influence haline pourra perturber l'inversion. Le développement de la méthode d'inversion se fait le long de la route ARAMIS entre 1992 et 2009, à l'aide de données de température, d'altimétrie satellite et de température satellite de surface de l'eau. Les cartes topologiques permettent leur classification en classes qui associent à un état typique des structures thermiques des données de surface. Un algorithme en deux étapes permet ensuite de choisir une telle classe uniquement en fonction des données de surface. L'étude de l'anomalie du contenu thermique obtenu par cette méthode entre 1992 et 2009 fait apparaître un réchauffement d’une période 1992-1999 froide vers une période 2003-2009 chaude, avec un fort évènement chaud en 2005. En 2000-2002, on observe une intensification de la variabilité saisonnière. Dans la partie équatoriale, ceci s'explique par les mouvements de la thermocline, associés à l’action du vent après 2000.
Author: Gabriela Athié de Velasco
Author: Gabriela Athié de Velasco
Author: VIRGINIE.. THIERRY
Author: Fabrice Vauclair
Author: Casimir Yélognissè Da-Allada
Author: SABINE.. FEVRIER
Author: KRISTOFER.. DOOS
Author: 
Author: Bastien Dieppois
Author: Sabine Arnault
Author: Yves Tanguy (auteur d'une thèse de sciences).)